軟件工程專業實踐教學質量保障體系探索

徐 玲， 高 旻， 文俊浩， 吳映波， 熊慶宇

(重慶大學 軟件學院， 重慶 400030)

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軟件工程專業實踐教學質量保障體系探索

徐 玲， 高 旻， 文俊浩， 吳映波， 熊慶宇

(重慶大學 軟件學院， 重慶 400030)

針對當前軟件工程實踐教學存在的質量保障機制不健全，過程管理不規范，評價方法不科學等問題，在對軟件工程專業質量管理模式及企業對實用型人才的需求充分調研的基礎上，圍繞實用型軟件工程創新人才的培養目標，構建了量化可控的軟件工程專業實踐教學質量保障體系。該質量保障體系依托軟件工程實踐教學平臺，構建了包含“實踐知識域、能力單元、素質特點”的層次化分級評價指標體系，改革實踐教學評價方法，實施以“知識-能力-素質”綜合為優的教學評價模式，形成了系統、規范、可度量的教學質量保障機制，實現了對實踐教學過程化管理。實踐證明，該體系激發了學生的學習興趣，培養了學生的工程實踐能力和創新能力，應用實施成效顯著。

軟件工程； 實踐教學； 質量保障； 教學平臺； 評價方法

0 引 言

建設創新型國家、產業結構升級轉型和大力發展軟件產業，亟需培養適應軟件產業發展的實用型軟件工程創新人才[1-3]。實踐教學是培養造就實用型軟件工程創新人才的關鍵環節和重要保障，而建立一套科學規范、切實可行的實踐教學保障體系，對實踐教學全過程進行監控和指導是高質量實踐教學的根本保證[4-8]。軟件學院在學生實踐教學改革等方面進行了積極探索并取得一定成效，但與之相匹配的實踐教學保障體系還不夠健全和完善，仍存在過程化的實踐教學質量保障機制不健全，實踐教學過程管理不規范，實踐教學評價方法不科學等問題。

重慶大學軟件學院圍繞實用型軟件工程創新人才的培養目標，以加強工程實踐能力培養為目標[9-10]，從實踐教學質量保障的多個方面進行構思與設計，構建了質量可控的教學質量保障體系，并進行了積極的探索和實踐，取得了良好的效果。

1 軟件工程實踐教學質量保障體系存在問題

軟件工程專業是實踐性很強的專業，示范性軟件學院在探索實踐教學的改革中提出了很多創新思路，對高素質軟件工程創新人才的培養起到了積極作用。但在實踐教學質量保障體系中存在的問題也較明顯[11-12]，主要表現在下面幾方面：

(1) 管理制度不夠完善。實踐教學的管理體制和運行體制與高素質軟件工程人才培養目標不匹配。現有管理制度比較單一，仍然側重于理論教學管理。實踐教學管理過程不規范，實踐教學的各個環節相對比較獨立，缺乏系統性，缺乏針對不同實踐環節的全過程監督制度和科學的實踐教學評價機制。

(2) 管理機構不夠健全。高校一般都設立了專門的教學質量管理部門，但是在學院(系)一級，缺乏相應的教學質量管理組織機構。軟件工程專業實踐環節較多，單靠學校的質量管理部門很難發現實踐教學質量問題，難以及時解決和指導。院系應設立教學督導組，明確職責和任務，建立了教學質量預警機制，加強實踐教學過程控制。

(3) 實踐教學師資力量不足。軟件工程專業對教師的工程實踐能力要求較高，而學院教師大部分從高等學校畢業后直接進入高校從事教學工作，學歷較高，這些教師具備較深厚的理論知識，但普遍缺乏實踐工程經驗，實踐教學效果不夠理想。如果單靠培訓教師，提高教師的工程實踐能力還是遠遠不夠的，還需要引進軟件企業工程人員充實師資隊伍，共同實現對軟件工程人才的培養。

(4) 實踐教學過程管理不規范。學生實踐教學過程缺乏標準和規范，缺乏對實踐教學過程規范、科學的管理。學生實踐不能形成知識積淀，無法形成學院的核心競爭力。傳統的教學模式和組織形式與軟件工程本身內在的特征和要求不相適應。

(5) 實踐成績考核評價方式不科學。實踐教學評價方法仍然將學生最終軟件作品或者實驗報告等作為評價學生學習成效的依據，評價主體只注重結果不重視對學生學習過程的評價。軟件工程實踐作業大部分是以團隊方式提交，如果學生態度消極，不認真完成作業，也很難顯示出成績方面的影響，容易蒙混過關。

因此，要切實提高軟件人才的培養質量，必須針對上述問題與不足，積極開展實踐教學研究與改革，建立科學合理的實踐教學體系和量化可控的質量保障體系，實現對軟件實踐教學的全過程進行監控和管理，充分發揮教師的主導作用，學生的主體作用，培養學生學習主動性，提高實踐教學的效果。

2 構建科學合理的實踐教學體系

圍繞軟件工程人才培養目標，秉承 CDIO 的工程教育理念[13]，我們整體規劃與實施驗證型實驗、設計型實驗、創新實驗、實訓和實習等，實施以“實驗→課程設計→工程實訓(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ階段)→企業實習”為主線的階梯式實踐課程體系，并引入學科講座、科研訓練、專業競賽、創新訓練、創業教育多種方式加強軟件創新人才培養途徑。

在實踐教學中融入科研成果和工程案例，優化組合課程實驗，增加與企業合作的工程實訓課程比例。實訓包括Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三階段：程序編程實訓→軟件系統實訓→應用開發實訓。循序漸進地訓練學生運用所學知識解決工程實際問題，逐步提升學生綜合實踐能力。實訓是由企業教師指導，以企業實際項目案例為任務，嚴格按照軟件工程開發流程，實施需求分析、系統設計、系統開發、系統測試和運行維護的項目開發過程。實習階段安排在軟件學院企業實習基地實施，學生全程參與企業研發過程，體驗真實的軟件企業環境。

新的實踐課程體系構建了“編程實踐能力→系統開發能力→工程應用能力→創新創業能力”的能力訓練體系，實現學生的軟件工程專業技能、工程實踐能力與創新創業素養的漸進性階梯式培養。

3 建立量化可控過程化實踐教學質量保障機制

學院成立由教學指導委員會、教學督導、學業導師等組成的實踐質量保障組織機構，構建軟硬件一體化的軟件工程實踐教學平臺。依托平臺，完善“實驗、實訓和實習”的實踐教學質量標準和管理制度，建立以“知識-能力-素質”綜合為優的實踐教學考核方法，構建專兼職相結合的開放式師資隊伍，保障實踐教學生實踐過程中設計、開發、錯誤跟蹤、軟件測試、項目管理等全過程動態管理，實現實踐教學過程的全生命周期量化可控管理(見圖1)。

圖1 軟件工程實踐教學質量保障機制

3.1 構建軟硬件一體化的軟件工程實踐教學平臺

為實現教學過程、質量評價的實踐教學全生命周期的管理，我們與企業共同研發了軟件工程實踐教學平臺，為漸進性階梯式實踐教學體系實施提供了支撐。該平臺建立在當前最新的技術和知識之上，包括CMMI1.2、PMBOK2008、UML2.0等，提供了一個完整和集成的技術架構，同時也提供一個量身定制的實訓管理體系。該實踐平臺為學生軟件項目實踐及工程實訓提供了大量的管理工具和企業的研發環境，如缺陷管理、任務跟蹤管理等，為實踐課程及實訓的順利開展提供了技術支持。

通過該平臺，任課教師(包括助教)可以查看每個學生在項目過程中的活動、解決的問題、編寫的代碼行數，以及代碼開發、文檔編寫、軟件設計等歷史記錄；該平臺實現對實踐過程的資料進行永久保存并共享，以期建立知識庫；為項目實踐考核提供依據，同時也為下一屆學生的教學提供案例支持。

3.2 成立質量保障組織機構，建立健全的管理制度

學院專門成立由教學指導委員會、教學督導、學業導師等實踐質量保障組織機構，由學院領導、院系教學管理負責人，專職的質量管理人員組成。該機構負責研究軟件工程人才培養的總體方案，確定軟件工程專業課程體系和實踐教學體系、制訂教學質量管理規章相關制度。

依托實踐教學平臺，建立健全的教學質量管理制度，包括教師督導制度、實訓基地遴選制度、實訓過程管理制度、實習管理制度、畢業設計管理制度和實施細則、各種教學評估指標體系、激勵制度、信息反饋制度等，建構一個科學、完善的教學管理制度系統，為實踐教學質量的提高奠定制度基礎。

3.3 構建專兼職相結合的開放式師資隊伍

在辦學實踐中，學院建設一支具有“兩個精通、兩個背景”(精通軟件工程理論方法和軟件工程新技術，具有企業化和國際化背景)的專、兼職并存的開放式師資隊伍。教師隊伍由校內專兼職教師、IT企業兼職教師、外籍教師共同組成。

開放式的師資隊伍為企業實習、畢業設計等實踐教學的開展提供了保障。企業實習與畢業設計均采用專兼職結合的“雙導師制”, 雙導師制中, 校內導師的職責是負責實習監管與畢業設計內容與論文寫作的指導與審定工作；企業導師的職責是為學生提供工程實踐環境、工程項目及其技術的指導工作。“雙導師制”充分發揮了學校專職教師和企業兼職教師各自優勢，力求實現人才培養與企業需求的“無縫銜接”。

3.4 建立與企業同步的工程綜合實踐環境

促進產學研一體化，建設校內外工程實踐基地。目前已經成立微軟創新中心、IBM 大學合作項目教育中心、軟件工程協同創新中心、Intel多核技術實驗室、Intel嵌入式技術實驗室、國家Linux推廣應用與培訓中心(紅旗合作)、重慶市信息安全技術中心(華為合作)、重慶市中間件實驗室(金蝶合作)、中標麒麟Linux技術支持與服務中心(中標合作)等實習基地。重慶大學是重慶市首批“軟件白領千人培養計劃”合作高校之一，且規模最大；引入企業課程，與企業共建實驗室，完善基礎實施，聘請50多個企業工程師定期為學生上課，學生可在跨國IT公司進行實習與就業，實現了與大型跨國IT公司在資源上的共享，為國家軟件人才培養建立了完善的軟硬件環境。以IBM公司為例，學院多次組織教師參加IBM公司的培訓，IBM公司也多次派資深專家來學校做學術報告和擔任客座教師，通過IBM公司認證培訓，大部分學生獲得IBM全球專業認證證書。

3.5 建立“知識-能力-素質”綜合的實踐考核方法

新的實踐考核方法更注重對學生“知識-能力-素質”的考核。根據軟件工程專業的特點，針對實驗、實訓和實習構建了包含“實踐知識域、能力單元、素質特點”的層次化分級評價指標體系。評價指標包括業務考核和綜合素質評定。業務考核主要評定一定時間內學生完成任務的情況，側重對學生工具的使用與實驗技能、工程設計與實現能力、面向領域的應用能力等方面的考核。綜合素質評定通過對學生實踐過程的學習工作表現，評價學生所具備的素質，包括專業素質、個人素質、團隊精神等。

以實訓為例，成績評價指標見圖2。工程實踐的結束節點是通過項目驗收，完成項目交付。項目驗收是由質量管理部門QA獨立進行的，驗收包括對代碼規模、功能實現、文檔質量等方面的驗收。

學生實訓的成績分成個人表現和個人項目績效兩方面，通過項目驗收評分進行考核。個人表現反應學生平時的工作情況，主要考核指標如下：團結協作能力、態度主動性、解決問題能力、紀律得分、日志/周報情況、考勤情況。個人項目績效由項目驗收成績和個人組內評定共同確定。項目驗收成績由QA組根據驗收的結果進行評定，主要指標包括：功能、界面、技術、創新、演示效果、文檔、規模、易用性、可靠性、可維護性。個人組內評定，由項目經理和開發組長共同評定，主要指標包括項目貢獻度、代碼和文檔數量、效率、質量、進度、流程。

4 應用成效

構建的實踐教學保障體系是否具有可實施性是解決實踐教學問題的關鍵所在[14]。軟件學院經過多年的實踐探索，應用實施成效顯著[15]。學生基礎扎實、工程實踐能力強、創新能力高、綜合素養好，促進學生就業效果明顯；實踐教學體系和保障機制得到教育界和產業界廣泛認可；已與多所兄弟院校和示范性軟件學院展開討論，受到廣泛關注。

(1) 創新能力提升顯著。軟件工程專業連續5年獲獎綜合指標居全校第一，近3年獲國家及省部級獎546人次，獲獎學生占專業人數55%。僅2013年，獲國家級獎99人次，省部級獎26人次，如微軟創新杯中國賽區一等獎，IBM Power技術應用團體賽全國一等獎、個人賽一等獎，重慶市服務外包創新創業大賽一等獎。

(2) 促進學生就業效果明顯。大部分畢業生進入IBM、微軟、騰訊、百度、華為等著名IT企業工作，工作能力得到廣泛認可；約25%進入985高校深造，約10%赴耶魯大學、紐約州立大學等境外知名高校深造；約5%學生自主創業，創辦的“小目科技”、“德品信息技術”、“米弘科技”等都取得較好的經濟和社會效益，使學生“可就業、可擇業、可創業”。

5 結 語

健全和完善實踐教學的質量保障體系是提高實踐教學質量的重要保證。圍繞軟件工程的人才培養目標，我們成立了實踐教學質量保障組織機構，與企業共同研發了軟件工程實踐教學平臺。依托平臺，完善了實驗、實訓、實習等管理制度，設計量化可控的實踐教學質量控制過程，構建了包含“實踐知識域、能力單元、素質特點”的層次化分級評價指標體系，改革實踐教學評價方法，實施以“知識-能力-素質”綜合為優的教學評價模式，形成了系統、規范、可度量的教學質量保障機制，實現了對實踐教學過程化管理。

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Exploration on the Practice Teaching Quality Guarantee System of Software Engineering Speciality

XULing，GaoMin，WENJun-hao，WuYing-bo，XIONGQing-yu

(School of Software Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030, China)

The paper analyzes the problems in the imperfection of quality guarantee mechanism, the irregularities of teaching process, and the unscientific of evaluation method. Based on investigation on software engineering quality management mode and the corporate demands for practical talents, we establish quantitative controlled process teaching quality guarantee system to aim at training practical software engineering innovative talents. Relying on software engineering practice teaching platform, the quality guarantee system builds a hierarchical classification index evaluation system with "practical knowledge domains, the ability unit, quality characteristics". It reforms the evaluation method of practice teaching and implement the educational evaluation mode that its knowledge, ability and quality are all excellent. A systematic, standardized and measurable teaching quality guarantee mechanism is formed and it realizes the entire process management of practice teaching. The practices show that the reform can motivate the students' interest and enhance the students' practical abilities and innovative spirits. It achieves efficient application implementation.

software engineering; practice teaching; quality guarantee; teaching platform; evaluation method

2014-08-29

重慶市高教教改研究項目(113018)；重慶市高教教改重大項目(項目號：131003)；國家級軟件工程人才培養創新實驗區；國家級特色專業建設項目：軟件工程

徐 玲(1975-)，女，安徽廬江人，博士，副教授，研究方向：主要從事軟件工程方面的教學與科研工作。

Tel.: 023-65111026; E-mail：xuling@cqu.edu.cn

G 640-012

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1006-7167(2015)08-0205-04